리튬 이온 배터리의 사용된 음극 재료의 효율적인 직접 재활용

최근 몇 년간 전기차(EV)와 새로운 에너지 저장 기술의 급격한 성장으로 인해 리튬 이온 배터리(LIB)에 대한 수요가 급증했습니다. 그러나 이러한 수요 증가로 인해 폐배터리의 수가 상당히 증가하게 되었습니다. 환경 오염의 가능성을 고려할 때, 사용된 리튬 이온 배터리의 회수 및 재활용을 우선시하는 것은 매우 중요합니다. 배터리 재활용을 위해 대규모 산업 환경에서 일반적으로 사용되는 기술은 고온금속 제련법과 수화금속 제련법입니다. 이들은 특히 NMC(LiNi x Mn y Co z O 2)와 같이 코발트(Co)와 니켈(Ni)을 포함하는 재료에 적합한 다단계 과정입니다. NMC 외에도, 지난 몇십 년간 전 세계 전기차의 음극 재료로 LFP(LiFePO 4)의 채택이 급증하고 있습니다. 그러나 이 확립된 산업 재활용 방법은 철의 상대적으로 낮은 가치 때문에 LFP에는 적용할 수 없습니다. 이로 인해 직접 재활용 방법을 추구할 필요가 있습니다. 이러한 목표를 달성하기 위해, 직접 재활용은 사용된 배터리를 재생하는 데 가장 적합한 기술로 부각됩니다. 용액 기반 또는 고온 단계가 포함된 과정과 달리, 이 접근법은 자원, 재료 및 에너지를 신중하게 활용함으로써 에너지 소비와 비용을 줄이면서 환경의 무결성을 유지하는 것을 목표로 합니다. 그 결과, 우리는 특정 LFP 재료에 주목하게 되었고, 리튬 아이오다이드(LiI)와 다양한 용매가 포함된 용액에서 실온 화학 리튬화 과정을 통해 사용된 LFP 음극에 대한 직접 재활용 절차를 자세히 설명합니다.